Свайные фундаменты целесообразно применять в районах с низкой несущей способностью грунтов, где традиционные подошвенные фундаменты могут оказаться неэффективными. Они эффективно распределяют нагрузку от строений на более глубокие слои грунта, обеспечивая стабильность и долговечность конструкций.
Кроме того, сваи подходят для строительства на сложных участках, таких как болотистые, подтопляемые или со значительными колебаниями уровня грунтовых вод. Их использование позволяет минимизировать влияние сезонных изменений и обеспечивает надежное основание для различного рода сооружений, от жилых домов до промышленных объектов.
Свайные фундаменты
45. Общие понятия. Область применения свайных фундаментов Применение фундаментов мелкого заложения при глубоко расположенном несущем слое грунта затруднительно. Это связано с тем, что с увеличением глубины котлована значительно усложняются конструкции крепления его стен и резко возрастает его стоимость.
При глубине котлованов 5—8 м применение фундаментов мелкого заложения становится нерациональным, а часто и технически неосуществимым. В этих случаях наиболее целесообразны как правило, фундаменты из свай и оболочек. Сваи представляют собой погруженные в грунт готовые или изготовленные в пробуренных скважинах несущие элементы, которые передают нагрузку от сооружения на слои грунта с достаточно высокой несущей способностью. Железобетонные цилиндрические полые сваи диаметром более 0,8 м называют сваями-оболочками (оболочками). Полые сван и оболочки небольшого диаметра после их погружения в грунт обычно заполняют бетонной смесью, в результате чего их поперечные сечения становятся сплошными.
Свайные фундаменты состоят из свай или оболочек и объединяющей их поверху плиты или балки, называемой ростверком. Ростверк воспринимает нагрузку от расположенного над ним сооружения и распределяет ее между сваями.
В практике строительства мостов отработано и применяется значительное число разнообразных конструкций свайных фундаментов. Однако, несмотря на это разнообразие, их можно классифицировать по двум основным признакам: 1) по расположению ростверка, объединяющего верхнюю часть свай, относительно поверхности грунта; 2) по типу применяемых несущих элементов.
Различают свайные фундаменты с высоким и низким ростверком. Подошва высокого ростверка возвышается над поверхностью грунта (рис. 8.1, а), а низкий ростверк заглублен в грунт (рис. 8.1, б).
В фундаментах опор мостов с высоким ростверком можно дополнительно выделить конструкции, в которых ростверк одновременно является подферменной плитой, непосредственно воспринимающей нагрузку от пролетных строений. Такие конструкции называют безростверковыми опорами. Поскольку их чаще всего применяют для эстакад, то иногда сами опоры называют опорами эстакадного типа.
Рис. 8.1. Свайные фундаменты с ростверком а — высоким; б — низким
Характерной особенностью фундаментов опор мостов с низким ростверком является расположение подошвы ростверка ниже дневной поверхности грунта или поверхности возможного размыва дна русла в период эксплуатации сооружения (см. рис. 8.1, б). Фундаменты с низким ростверком применяют на реках с тяжелым ледовым режимом, а также на поймах рек и в пределах мелких водотоков, когда надо заглубить ниже дневной поверхности грунта или самого низкого уровня воды обрез фундамента. Кроме того, такие фундаменты применяют при необходимости заглубления свай ниже зоны истирающего воздействия перемещающихся в течение нескольких недель в году, а иногда и месяцев песчаных или гравийно-галечных наносов. В этих случаях проще дополнительно заглубить в грунт ростверк, чем осуществлять какие-либо мероприятия по защите свай от неблагоприятного воздействия наносов.
Основным недостатком расположения ростверка в грунте является необходимость в дополнительных затратах труда и времени на устройство и разборку более мощного ограждения котлована, воспринимающего давление не только воды, но и грунта, а также на разработку и удаление грунта из котлована.
Свайные фундаменты с высоким ростверком имеют существенные преимущества перед фундаментами с заглубленной в грунт плитой. К этим преимуществам относятся следующие: при одинаковых несущей способности и жесткости на их сооружение затрачивается меньше материалов и труда; отпадает необходимость в устройстве котлованов в грунте и связанных с этим земляных работах; взамен шпунтовых ограждений котлованов могут быть использованы менее дорогие перемычки разных конструкций; вместо монолитных, бетонируемых на месте плит могут применяться плиты из сборного железобетона; с большей экономической эффективностью используются оболочки и столбы; применением наклонно расположенных элементов можно создать фундаменты по жесткости и несущей способности равноценные фундаментам с заглубленной в грунт плитой; уменьшаются местные размывы дна русла.
При глубине водотоков более 3 м фундаменты с низким ростверком экономически менее целесообразны, чем конструкции, в которых ростверк возвышается над грунтом. Вследствие этого большинство русловых свайных опор больших мостов строят с высоким ростверком.
По типу применяемых несущих элементов различают свайные фундаменты из свай, свай-оболочек (оболочек) и свай-столбов (столбов).
- Конструкции свайных фундаментов
- Характерные примеры свайных фундаментов опор мостов
- Речная опора моста
- Фундаменты из шести — восьми бурообсадных свай
- Конструкций безростверковых опор
- Фундаменты глубокого заложения из свай-оболочек и буровых свай большого диаметра
- Определение несущей способности свай, оболочек и столбов
- Основы проектирования фундаментов из свай,оболочек и столбов
- Основные сведения о возведении свайных фундаментов
Основания
- Свойства грунтов
- Распределение напряжений в основании
- Несущая способность
- Осадка оснований
- Повышение несущей способности оснований
Свайный фундамент под дом
Выжимка информации по одному из самых интересных оснований — фундаменту на сваях (не путать с химией), где применить, почему именно этот фундамент, плюсы и минусы, ошибки строительства, разбираем.
Это третья часть трилогии о фундаментах:
- Часть 1. Монолитная плита для дома
- Часть 2. Ленточный фундамент под дом
- Часть 3. Дом на свайном фундаменте
Выводы по тому, какой фундамент больше всего подойдёт для вашего дома в конце этой статьи. Поехали.
Свайный фундамент — виды свай
Пожалуй, это самый бюджетный вариант фундамента для частного дома. Если возможно его применение, советую к выбору.
Свайные фундаменты бывают разных типов:
- буронабивные – бурится скважина в грунте и заливается монолитная железобетонная свая, армированная металлическим каркасом
- забивные сваи – готовые железобетонные сваи забивают или вдавливают специальной установкой в грунт
- винтовые сваи из металла – вкручивают вручную, либо механизированным способом до проектной отметки
Существуют и другие виды свайного фундамента, но они не используются для частного домостроения.
Забивные сваи редко используются для дома и достаточно дорогие в производстве работ.
Винтовые сваи из металла – ограничены в применении, применяются для строительства лёгких домов из дерева и деревянного каркаса. Принцип их монтажа схож с принципом монтажа буронабивных свай в том, что необходимо погрузить основание сваи ниже глубины промерзания грунта.
В зависимости от того, какое будет перекрытие: железобетонное или деревянное , нагрузка на фундамент будет отличаться.
Для более тяжёлых домов применение винтовых свай ограничено несущей способностью.
Потому дальше рассмотрим плюсы и минусы буронабивных свай, которые чаще всего используются для строительства домов, которые также можно отнести и к винтовым сваям.
Свайный фундамент плюсы и минусы
У любого строительного материала есть сильные и слабые стороны, ровно как и у свайного фундамента есть плюсы и минусы, учитывая которые можно максимально эффективно использовать этот тип фундамента при строительстве загородного дома.
Целесообразность применения свайного фундамента определяется как типом грунтовых условий — геологией грунта, так и геодезической составляющей, которая показывает уровень уклона участка. Также при строительстве нужно учесть высоту дома и материал, из которого он будет построен.
Важно правильно рассчитать несущую способность свайного фундамента при проектировании дома, чтобы оценить возможность его применения в строительстве дома. Плюсы и минусы свайного фундамента рассматриваем подробнее дальше.
Свайный фундамент плюсы
- стоимость – может быть в 3-4 раза дешевле плиты и дешевле ленточного фундамента.
- минимальные земляные работы
- минимальные опалубочные работы
- надёжность – сваи обвязываются монолитным ростверком – это железобетонный пояс, благодаря чему повышается пространственная жёсткость фундамента и устойчивость дома.
- возможность применения на склонах, кстати интересная статья "как купить участок и не ошибиться"
- простота монтажа
Свайный фундамент минусы
- Сложность в применении при обводнённых грунтах или при высоком уровне грунтовых вод
- Относительно небольшая несущая способность, что ограничивает их использование в слабых грунтах.
- Необходим обязательный расчёт несущей способности, сбор нагрузок и проведение геологических изысканий
В обводнённых грунтах винтовые сваи имеют преимщество над буронабивными, которое заключается в более простой технологии монтажа .
Ошибки при строительстве свайного фундамента
- неправильное армирование свай, либо исключение армирования по всей длине. Свая должна быть армирована по всей длине.
- ошибки при производстве работ, важно использовать глубинный вибратор при заливке, чтобы бетон равномерно распределялся по объёму сваи
- небольшая глубина сваи – рекомендую делать длину сваи не менее 2 м, для того, чтобы основание сваи залегало ниже глубины промерзания грунта.
- не заводят арматуру сваи в монолитный ростверк, которым обвязывают все сваи – это частая ошибка. Именно на ростверк (монолитная ж/б балка по периметру дома под несущие стены) в дальнейшем опираются несущие конструкции.
Область применения свайного фундамента
- если строение одноэтажное без цокольного этажа из газобетона, например
- если дом двухэтажный без цокольного этажа и прочный грунт
- если строение двухэтажное, но из легкого строительного материала: каркасный дом или деревянный
Нужно сказать, что несущая способность забивных свай в 4-7 раз выше несущей способности буронабивных свай.
Выводы по типам фундаментов
- Свайный фундамент можно применять и на небольших уклонах, и на равнинном участке и в доме с высоким цоколем.
- Ленточный фундамент — на больших уклонах и в домах с цокольным этажом, подвалом или с высоким цоколем — уровнем первого этажа.
- А вот фундамент из монолитной плиты всё же лучше подходит для ровных участков с невысоким цоколем и без подвального помещения.
Кстати, будет интересно почитать про самые большие страхи при сроительстве дома: https://arh1.ru/article/strahi-stoitelstva/, а если сомневаетесь строить дом самостоятельно или купить готовый, познавательно почитать эту статью: https://arh1.ru/article/postroit_kupit/
Спасибо, что дочитали до конца. Удачи в осознанном выборе.
Архитектурное проектирование и строительство зданий, ландшафтный дизайн садово-парковых зон, создание уникальных проектов городов и микрорайонов
Основы фундаментов на сваях: Преимущества и применение
Строительство крепких оснований – один из важнейших этапов любого строительного проекта. Фундамент играет ключевую роль в обеспечении надежности и долговечности всей конструкции здания. Среди различных типов фундаментов наиболее востребованными и эффективными являются фундаменты на сваях. В данной статье мы рассмотрим основные преимущества и области применения свайных фундаментов.
Что такое свайные фундаменты?
Свайный фундамент – это тип основания, которое состоит из вертикальных элементов, называемых сваями, установленных в грунт. Свайные фундаменты используются там, где поверхность грунта не обеспечивает достаточной устойчивости для поддержания тяжелых нагрузок здания. Сваи являются опорными столбами, которые переносят нагрузку с здания на более прочные слои грунта глубже под поверхностью земли.
Преимущества свайных фундаментов:
- Стабильность и надежность: Одним из ключевых преимуществ свайных фундаментов является высокая стабильность и надежность. Они позволяют равномерно распределить нагрузку на более прочные грунтовые слои, что делает здание устойчивым даже в условиях изменчивости грунтовых характеристик.
- Снижение риска осадок: Фундаменты на сваях особенно эффективны на мягких или слабоносимых грунтах. Они способны снизить риск нежелательных осадок и деформаций здания, обеспечивая стабильность и долговечность сооружения.
- Применимость на сложных участках: Сваи позволяют строить здания на местности с неровностями или на склонах, где традиционные фундаменты могут быть неэффективны или дорогостоящими в обслуживании.
- Быстрота монтажа: Процесс установки свайных фундаментов относительно быстр и не требует больших временных затрат на высыхание или затвердевание, что ускоряет общий темп строительства.
- Меньшее воздействие на окружающую среду: Сваи создают минимальные потребности в использовании материалов, что уменьшает воздействие на окружающую среду и способствует устойчивому строительству.
Области применения свайных фундаментов:
- Жилые здания: Свайные фундаменты применяются в строительстве многоквартирных домов, частных загородных домов и коттеджей.
- Промышленные сооружения: От складских помещений до промышленных заводов, свайные фундаменты обеспечивают надежную опору для больших промышленных сооружений.
- Мосты и эстакады: Свайные фундаменты применяются для поддержки мостов, эстакад и других инфраструктурных проектов.
- Трубопроводы и нефтяные вышки: В нефтегазовой промышленности свайные фундаменты используются для опор трубопроводов и нефтяных вышек.
- Усиление и реконструкция: В некоторых случаях свайные фундаменты применяются для усиления и реконструкции старых зданий или при изменении назначения зданий.
В заключение, свайные фундаменты являются надежным и эффективным решением для строительства на сложных грунтах или в зонах с повышенными требованиями к устойчивости. Они обеспечивают стабильность и долговечность здания, а также способствуют уменьшению воздействия на окружающую среду. При выборе фундамента для вашего проекта, обязательно учитывайте особенности грунта и конструкции, а также обратитесь к профессионалам, чтобы получить наилучшее решение для вашего строительного предприятия.
